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《銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎性能數(shù)值分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、·84·重型機(jī)械2O15No.5銹蝕鋼筋混凝土梁抗彎性能數(shù)值分析趙健,李成,閆鑫(1.陜西冶金設(shè)計研究院有限公司陜西西安710032;2.西安科技大學(xué)陜西西安710054)摘要:借助于ANSYS平臺,在混凝土單元與鋼筋單元間插入3組相互垂直的非線性彈簧單元combin39來考慮銹蝕后鋼筋一混凝土粘結(jié)滑移性能變化,開展了10組銹蝕率為0~20%的鋼筋混凝土梁抗彎性能數(shù)值分析,研究發(fā)現(xiàn):銹蝕程度越高,梁的承載力越低,銹蝕程度對梁的初始剛度沒有影響,當(dāng)受拉區(qū)混凝土開裂后,梁的剛度發(fā)生突變,銹蝕率不大于10%的梁在達(dá)到屈服荷載以前剛度退化不明顯,而銹蝕率為15%、2
2、0%的兩組梁在受拉區(qū)開裂后出現(xiàn)了明顯的剛度退化;銹蝕導(dǎo)致鋼筋與混凝土的相對滑移值以及滑移分布規(guī)律發(fā)生改變,隨著銹蝕程度增加,混凝土裂縫趨于向跨中區(qū)域集中,構(gòu)件的破壞形態(tài)由適筋破壞向少筋破壞轉(zhuǎn)變。關(guān)鍵詞:銹蝕;粘結(jié)滑移;數(shù)值分析;承載性能中圖分類號:TG386文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—196X(2015)05—0084—05NumericalanalysisofbendingperformanceofcorrodedRCbeamZHAOJian,LICheng,YANXin(1.ShaanxiMetallurgicalDesign&ResearchIn
3、stituteCo.,Ltd.,Xi’an710032,China;2.Xi’anUniversityofScience&Technology,Xi’an710054,China)Abstract:Thebondperformancebetweencorodedbarsandconcreteweresimulatedbyinserted3setsofmu—tuallyorthogonalnonlinearspringelementscombin39intheconcreteandsteelelements,10FEmodelsofsim—plysuppose
4、dbeamweresimulatedbyANSYS.thecorrosionratiosofsteelbarswas0—20%.TheresultSHOWSthatwiththeincreaseofcorrosionratio,thebeam’Sbearingcapacitydecreased,theinitialstiffnessofthebeamremainunchanged,stiffnesssuddenchangedwiththeconcretecracking,beforereachingtheyieldload,thestiffnessdegra
5、dationofbeamswithalittlecorosionrate(<10%)isnotobvious,whilethethecorrosionratereached15%and20%,thebeamsstifnessappearedjustdegradedsignificantly,withthecorosionratioin—creased,theslipvalueandtheslipdistributionrulechanged,theconcretecrackstendtoconcentratedinthemid—span,failurefor
6、msofmemberschangedfrombalancedfailuretobrittlefailure.Keywords:corosion;bond—slip;numericalanalysis;bearingcapacityMehtaPKLl將鋼筋銹蝕作為導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破0引言壞的最主要原因排在第一位。鋼筋銹蝕對構(gòu)件承對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,一般大氣環(huán)境下混載力的影響主要體現(xiàn)在銹蝕會導(dǎo)致鋼筋有效截面凝土的碳化以及海洋環(huán)境下氯離子的侵蝕作用等面積損失,銹蝕的不均勻性會導(dǎo)致鋼筋的力學(xué)性都可能導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的鋼筋發(fā)生銹蝕。在能指標(biāo)如強(qiáng)度、塑性變形能力等發(fā)生退化
7、,同時1991年召開的第二屆國際混凝土耐久性會議上,銹蝕到一定程度時銹蝕產(chǎn)物的體積膨脹還會導(dǎo)致混凝土保護(hù)層的開裂甚至剝落以及鋼筋一混凝土間的粘結(jié)滑移性能的退化。目前國內(nèi)外對于銹蝕收稿日期:2015—05—25;修訂日期:2015—06—18作者簡介:趙健(1967一),男,高級工程師,從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載性能退化的研究主要有試驗計工作。2015NO.5重型機(jī)械·85·研究]、理論研究坨以及數(shù)值分析"。迎曙等_1給出的銹蝕鋼筋力學(xué)性能退化模型(圖試驗研究的試件來源主要有三類:快速銹蝕試2)。其基本假定:(1)銹蝕鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變曲件_6l8]、自然
8、暴露試件l2以及實際工程中替換線服從雙折線形式,不考